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1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000 字左右的文献综述： RV减速器的原理与设计：文献综述
行星摆线减速机是一种应用行星传动原理，采用摆线针轮啮合，设计先进、结构新颖的减速机构。这种减速机在绝大多数情况下已替代两级、三级普通圆柱齿轮减速机及圆柱蜗杆减速机，在军工、航天、冶金、矿山、石油、化工、船舶、轻工、食品、纺织、印染、制药、橡胶、塑料、及起重运输等方面得到日益广泛的应用。摆线针轮减速机是一种比较新型的传动机构，其独特的平稳结构在许多情况下可替代普通圆柱齿轮减速机及蜗轮蜗杆减速机，因为行星摆线减速机具有高速比和高效率、结构紧凑、体积小、运转平稳噪声低、使用可靠、寿命长、设计合理，维修方便，容易分解安装等特点。[1] RV传动是新兴起的一种传动，它是在传统针摆行星传动的基础上发展出来的，不仅克服了一般针摆传动的缺点，而且因为具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点。日益受到国内外的广泛关注。RV减速器是由摆线针轮和行星支架组成以其体积小，抗冲击力强，扭矩大，定位精度高，振动小，减速比大等诸多优点被广泛应用于工业机器人，机床，医疗检测设备，卫星接收系统等领域。[2]
德国人劳伦兹·勃朗于1926年创造性地提出了一种少齿差行星传动机构，它是用外摆线作为齿廓曲线的，这就是最早期的针摆行星传动，由于两个啮合齿轮其中之一采用了针轮的形式，这种传动也被称做摆线针轮行星齿轮传动。1980年左右，日本帝人精机提出RV传动理论，着手应用于机器人行业。2003年，帝人精机和纳博克合并组成Nabtesco(纳博特斯克)公司，并取得快速发展，现在已成为RV减速机行业的领头羊，占据了60%以上的市场，特别在中/重负荷机器人上，其RV减速机市场占有率高达90%。我国从二十世纪五十年代起开始研究行星齿轮传动装置，六十年代从国外引进，尽管在理论和仿制方面取得了一些成果，但与日本的同类最新产品相比，我们研制的摆线针轮减速器从整体性能、使用寿命、传动精度、承载能力到新产品的进一步开发升级都存在着相当多的不足之处。
由于摆线针轮传动的针销内齿轮齿形采用圆柱面, 与其啮合的摆线行星轮齿形是短幅外摆线的等距曲线, 若参数选择不合理 , 会使啮合质量差、摆线轮齿廓易产生尖角和“根切”及 W 机构柱销设计不合理等问题 ,导致其效率低、承载能力小和寿命短 。常规的设计方法, 参数选择和计算较复杂, 且不能得到最佳的方案。因此摆线针轮行星减速器的数学建模是一个具有实际意义 的课题 。 |
易军[3]分析了摆线针轮行星传动的特点, 提出以针齿分布圆直径、针齿直径、摆线轮宽度、摆线轮内孔直径、短幅系数、销轴孔分布圆直径和销轴直径为设计变量, 以体积最小、效率最高为目标函数的优化设计方法,研制出了该型减速器运动分析、强度计算、参数设计的一体化设计软件包。优化方案与原方案相比 ,其体积可减小14.3%,效率也有所提高,对摆线针轮行星减速器的设计计算是有效的,对提高产品的性能和降低成本 、缩短设计周期 、提高产品质量有实用价值。芦新春、王明强[4]将目标函数及约束条件的灵敏度最小作为附加目标函数引入摆线针轮减速器的优化设计模型中, 通过实例计算表明该方法能够保证最优点的可行稳健性, 达到稳健优化设计的要求。于波、于影[5]则建立了6个设计变量、一个目标函数和13个约束方程的优化设计数学模型，经实例和结果分析，建立了优化设计数学模型，解决了由于估算工作量大，设计人员不能选择很多组参数来逐一迅行比较，很难找到一个最传的设计方案的难题。吴迎学[6]针对现行的减速器优化设计中,不考虑设计参数的随机性、模糊性的不足之处,提出将模糊可靠性设计引入到机械优化设计中，在一般优化设计方法的基础上,建立了摆线针轮行星减速器模糊可靠性优化设计的数学模型,使设计出的减速器既能满足规定的模糊可靠度要求,又是最优化设计方案。陈其廉[7]将优化设计和计算机辅助 设计方法引入到摆线针轮行星减速器的设计中去,可以迅速地得到合理的设计方案, 大大减少了设计人员的工作量。根据优化设计的结构参数,可以用AUTOCAD直接画出摆轮的图形。王瑞[8]针对RV减速器以体积最小为目标进行了优化设计，对目标函数和约束条件进行了理论分析。并对复杂的约束条件进行了简化处理。应用Mat lab软件进行优化设计计算，并与参考文献进行对比。验证优化设计的准确性和合理性。
四、结构优化
- 由于目前摆线针轮减速传动有需要专门的输出机构、体积大、振动大等缺点，许多文献也对其结构进行了优化。朱才朝[9]提出了一种摆线轮作定轴传动的新型定轴摆轮传动机构。该传动结构由针轮推动摆线轮传动, 省去专门的输出机构 ,由摆线轮直接输出运动和扭矩 ,除了具有传动比大、效率高、承载能力高等优点外,与双曲柄环式针摆行星传动相比 ,省去了针轮环板,体积更小、振动更低;与偏心针齿摆线行星齿轮传动相比,该结构针轮分布在摆线轮外侧,不易出现卡齿现象,且针轮单面啮合,结构更简单,易加工和安装,寿命更高。该减速器在额定工况下传动效率可达91.9%,最大振动速度有效值为3.09mm/s,最大结构噪声为101.6 dB。李力行针对大型的摆线针轮减速器，在结构和齿形两个方面提出了优化设计。在结构方面提出一种适用于我国现状的大型摆线针轮行星传动的新结构，这种新结构有以下三方面的特点：
1.针齿不用针齿套, 但两端不是固装在针齿壳上而是用滚子轴承支于针齿壳上, 这样即使是在很一般的润滑条件下也完全可以保证摆线轮与针齿啮合时只有相对滚动而不会产生相对滑动, 当然这就从根本上防止了大型摆线针轮行星传动出现齿面胶合的危险, 并且还可以提高传动效率。
2.由于采用了4片摆线轮，使输入轴上的回转质量不仅可满足静平衡要求，而且可以满足动平衡要求。在同样的径向尺寸下,可使传动功率提高一倍。
3.输出机构 中各柱销轴的悬臂端用附加的均载圆环联接起来,均载圆环不传递功率,但能使各柱销始终保持正确间隔,起到均载作用，提高输出机构传递扭矩的能力[10]。
在齿形方面，则提出了转角加等距或转角加移距修正和等距加移距修正两种修正。通过计算机辅助设计获得的用正的等距修正与负的移距修正合理搭配磨出的理想修正齿形曲线[11]。
- 对减速器的力分析
RV 减速器对加工精度要求较高，采用试制样机进行试验分析的方法成本较高。随着计算机虚拟仿真技术和有限元分析软件的发展，为进一步深入研究 RV 减速器的动力学特性提供了重要手段。穆瑞[12]以 RV-450E 型机器人关节用减速器为研究对象,在通过三维建模和运动仿真建立了合理的虚拟样机模型以后，深入开展了模态分析和结构强度分析两方面的研究。计算得到了减速器的振动特性，为预防由外部激励和系统自身两方面引起的共振提供了数据支持，并且在验证了样机结构强度的基础上，为样机结构的进一步优化提供了重要依据。赵盛[13]分析了RV减速器的运动原理。使用转化机构法分析了差动轮系部分和封闭部分各自的传动比之后，推导出了RV减速器在各种安装方式下的传动比计算公式。同时，得出了RV减速器中各运动件的运动关系。刘珂萤[14]对RV减速器曲柄轴进行受力分析，提出曲柄轴弯曲应力分析的理论计算模型。基于有限元法，利用ANSYS APDL建立RV减速器装配体有限元分析模型，模型中考虑了关键零部件之间的接触，行星轮、曲柄轴承以及摆线轮的变形和曲柄轴承间隙，使曲柄轴弯曲应力分析更符合工程实际。对比分析理论计算结果和有限元分析结果，总结出每个曲柄轴最大弯曲应力发生的位置及曲柄轴弯曲应力的影响因素，为曲柄轴结构参数优化提供理论依据。肖定坤[15]介绍了RV精密减速器传动误差测量的原理和方法，通过数据处理分析，结合RV精密减速器内部结构，对减速器各个部件传动比进行分析，确定了RV精密减速器传动误差来源，以及传动误差与转速、载荷之间的关系，获得了拟合度较好的函数公式。得到了安装偏心、针齿轴孔位置累积误差、摆线轮周结累积误差对传动误差影响较大的结论。
- 总结
通过对文献的查阅，了解到了RV减速器的基本结构。得知了RV减速器的优点及研究意义，发展历史。在数学建模，结构优化以及力学分析这三个方面对RV减速器有了一定的了解。
[1]饶振纲.行星传动驱动设计[M] 北京国防工业出版社，1984
[2]何卫东.RV传动的效率及受力分析.大连铁道学院学报13（1）.1992
[3]易军. 摆线针轮行星减速器多目标优化设计[J]. 机械，1999（1）：23-25
[4]芦新春，王明强.摆线针轮行星减速器的稳健优化设计.华东船舶工业学院学报，2004
[5]于影，于波，陈建新，胡胜海.摆线针轮行星减速器的优化设计.哈尔滨工业大学学报，2002
[6]吴迎学.摆线针轮行星减速器的模糊可靠性优化设计[J].机械设计与制造，1998（4）：3-5
[7]陈其廉，刘晓波，胡胜海.摆线针轮行星减速器的CAD设计[J].哈尔滨工程学院学报，1994（3）：53-59
[8]王瑞，陈江义.RV减速器的优化设计[J].机械制造，2017（9）；34-37
[9]朱才朝，罗召霞，刘明勇，肖宁.新型定轴摆轮减速器传动分析.重庆大学学报.2010（3）
[10]李力行，关天民.大型摆线针轮行星传动的合理结构和齿形[J].大连铁道学院学报 1986(3):66-78
[11]李力行.摆线针轮行星的齿形修正及受力分析[J].大连铁道学院学报 1984（4）:29-40
[12]穆瑞.RV减速器若干问题的研究[D].沈阳理工大学 2016
[13]赵盛，赵利锋，段素爽.RV减速器的运动学分析[J].机械工程师 2018（5）;92-95
[14]刘珂荧，吴鑫辉，冯长建，李文龙.机器人用RV减速器曲柄轴弯曲应力分析[J].大连民族大学学报 2018(5):222-225
[15]肖定坤，谈伟.RV精密减速器的传动误差分析及应用[J].工具技术 2017（11）：122-126
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